JPH077978A - 電動機のコンドルファ起動方式 - Google Patents

電動機のコンドルファ起動方式

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JPH077978A
JPH077978A JP5145288A JP14528893A JPH077978A JP H077978 A JPH077978 A JP H077978A JP 5145288 A JP5145288 A JP 5145288A JP 14528893 A JP14528893 A JP 14528893A JP H077978 A JPH077978 A JP H077978A
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JP
Japan
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autotransformer
reactor
winding
electric motor
gap
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Pending
Application number
JP5145288A
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English (en)
Inventor
Kosuke Miyamoto
皓右 宮本
Harumi Tonomura
春美 外村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH077978A publication Critical patent/JPH077978A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単巻変圧器を鉄心のギャップを不要ならし
め、小形にする。 【構成】 鉄心にギャップの無い単巻変圧器Tr1の巻
線にタップu2,u3を設け、端子u1,タップu2と電動
機M間に開閉器CB4,CB3の回路図を設け、タップu
3と電動機M間に限流リアクトルLXと開閉器CB2の回
路を設ける。端子nは中性点用開閉器CB1に接続す
る。先ずCB1,CB2のONにより電動機Mが低圧で起
動する。次いでCB3をONにし、CB1をOFFにして
1−u2間巻線をリアクトルとして電動機を起動する。
このときu1−u2間巻線が一次側となって他の巻線部分
に2次電圧が発生する。リアクトルLXはu2−u3を短
絡するので、u1−u2間巻線のインピーダンスが低減し
短絡インピーダンスとして機能するので、鉄心はギャッ
プがなくても飽和しない。そのため小形にできる。最後
にCBuのONにより全電圧運転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中大形の誘導電動機、
同期電動機を起動する電動機のコンドルファ起動方式に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4はJFC−2201に記載されてい
る標準的なコンドルファ方式による起動方法を示す。同
図において、Mは電動機、Trは三相単巻変圧器、MC
1は三相単相変圧器Trの中性点側端子nを中性点に接
続しY結線する中性点用開閉器、MC2は電動機Mを全
電圧運転する開閉器。
【0003】起動は、先ず、(a)に示すように、開閉
器MC2をOFF,MC1をONとしてタップ端子u2
2,W2に生する低電圧を電動機Mに印加して低電圧起
動する。低電圧起動による加速完了後、(b)に示すよ
うに、開閉器MC1をOFFとし、巻線の端子u1
2,v1−v2,w1−w2の各間の巻線をリアクトルと
してリアクトルモードで電動機Mの回転速度を上げ、最
後に(c)に示すように、開閉器MC2をONとして電
源を電動機Mに接続して全電圧運転に入る。
【0004】上記(b)の単巻変圧器Trの巻線の一部
をリアクトルとして作用させた場合、電動機Mに流入す
る起動電流のため過大な起磁力により単巻変圧器Trの
鉄心は磁気飽和状態となる。このため単巻変圧器Trの
鉄心はギャップ付構造とするのが通例である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】単巻変圧器の鉄心にギ
ャップが入っているため、起動時に単巻変圧器に多大な
励磁電流が流れ、電動機の遅相容量に更に加算されるの
で、起動時の電源容量を更に増大させる。また単巻変圧
器は鉄心にギャップが入っていることにより通常の単巻
変圧器に比べ、外径寸法が大きくなると共にコストも大
巾に増大するという問題がある。
【0006】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、単巻
変圧器の鉄心のギャップを不要とし単巻変圧器の信頼性
を向上させると共に小形で低コストなコンドルファ起動
方式を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における電動機のコンドルファ起動方式は、 1)前記単巻変圧器をギャップ無しの鉄心で構成すると
共に、コンドルファ起動途上のリアクトルモードでリア
クトルとして作用する単巻変圧器巻線の一部を除く他の
巻線部分の一部又は全部に限流リアクトル回路を接続し
てなるものである。
【0008】または2)前記単巻変圧器をギャップ無し
の鉄心で構成すると共に、この単巻変圧器巻線の外に独
立した2次巻線を施し、この2次巻線に、コンドルファ
起動途上のリアクトルモードで該2次巻線を短絡するギ
ャップ入り鉄心を用いたリアクトル回路を接続してなる
ものである。
【0009】
【作用】1)について、リアクトルモードでは単巻変圧
器巻線のリアクトルとして作用する巻線部分に起動電流
が流れて単巻変圧器の磁束が増大しようとする。同時
に、このリアクトルとして作用する巻線部分を一次巻線
として他の巻線部分に二次電圧が発生し、この他の巻線
部分に接続された限流リアクトル回路に二次電流を流
す。この二次電流により単巻変圧器の鉄心に生ずる磁束
は前記増大しようとする磁束を打消すように作用するの
で、単巻変圧器鉄心の磁束は不飽和領域に制限される。
したがって鉄心の小さい単巻変圧器とすることが可能と
なる。また、鉄心にギャップがないので低電圧起動時の
励磁電流が少なくなる。
【0010】2)について、リアクトルモードでは二次
巻線に前記1)同様に二次電圧が発生し、限流リアクト
ル回路に二次電流が流れるので、単巻変圧器鉄心の磁束
は不飽和領域に制限される。
【0011】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
なお、図1〜図3は起動回路の一相分を示す。
【0012】実施例1 図1について、Tr1はギャップの無い鉄心を用いたタ
ップ端子u2,u3付の単巻変圧器、CB1は単巻変圧器
Tr1の巻線をY結線する中性点開閉器、LXは単巻変圧
器の第2のタップ端子u3に接続された限流リアクト
ル、CB2は限流リアクトルLXと電動機との間に接続さ
れた開閉器、CB3は第1のタップ端子u2と電動機との
間に接続された開閉器、CB4は電源側端子u1と電動機
との間に接続された開閉器である。
【0013】次に、この起動回路の動作について説明す
る。起動順序を表1に示す。
【0014】
【表1】
【0015】第1ステップで、開閉器CB1,CB2をO
Nする。開閉器CB1のONにより単巻変圧器Tr1はY
結線単巻変圧器として機能する。
【0016】しかして、第2のタップ端子u3の低電圧
は限流リアクトルLX,開閉器CB2,電動機Mの直列回
路に加わり、電動機を低電圧で起動する。
【0017】第2のステップで、更に開閉器CB3をO
Nさせる。すると第2のタップ端子u3の電圧より高い
第1のタップ端子u2の低電圧が開閉器CB3を介して電
動機Mに加わり電動機Mの速度が上る。このとき、第1
及び第2のタップ端子u2−u3間の電圧は開閉器C
2,CB3を介して限流リアクトルLXに印加される。
【0018】第3ステップで、開閉器CB2,CB3をO
NのままCB1をOFFさせる。開閉器CB1のOFFに
よりY結線状態にあった三相単巻変圧器Tr1の各相巻
線の中性点側が開放され、電源電圧が単巻変圧器Tr1
の端子u1−u2間の巻線は電動機Mの限流リアクトルと
して機能する。
【0019】同時に、端子u1−u2間の巻線が一次巻
線、端子u2−u3間の巻線が二次巻線として機能し、端
子u2−u3間の巻線に電圧が発生する。この端子間は開
閉器CB2,CB3を介して限流リアクトルLXで短絡さ
れるので、端子u1−u2間のインピーダンス(殆どリア
クタンス分)が低減する。
【0020】この開閉器CB1をOFFとして単巻変圧
器Tr1の端子u1−u2間の巻線をリアクトルとして使
用する場合、このリアクトルは短絡インピーダンスとし
て使用されるものであるから、単巻変圧器Tr1は鉄心
にギャップが無くても鉄心が飽和することはない。
【0021】なお、端子u1−u2間の巻線のインピーダ
ンスの設定は、端子u1−u2/u2−u3間の短絡インピ
ーダンスの設計上の設定及び限流リアクトルLXの値の
選定により容易に定めることができる。
【0022】第4ステップで、開閉器CB4をONして
電源電圧を直接電動機Mに加え全電圧運転する。この場
合単巻変圧器Tr1には電流が流れないので、開閉器C
2,CB3はONのままでもよいが、第5ステップでO
FFさせる。
【0023】この実施例によれば、第3ステップ(リア
クトルモード)において、端子u1−u2間の巻線を短絡
インピーダンスとして用いているので、単巻変圧器Tr
1はギャップのない鉄心を用いて小形にできる。
【0024】また、2タップ二段式のところ、第3ステ
ップ時に単巻変圧器のインピーダンスを適当に選択し、
適当な持続時間を設定する時、起動の段数は3段とする
ことができる。また、開閉器CB2を省略することも可
能である。
【0025】また、例えば、誘導電動機3相6600
V,2400KW用の単相変圧器の場合、単巻変圧器の
自己容量2530KVA2分間定格のもので、従来のギ
ャップ有の鉄心を用いたものでは無負荷電流は90Aで
あったが、ギャップ無の鉄心の単巻変圧器は無負荷電流
が定格の約1%とすれば、25.3KVAとなる。
【0026】実施例2 図2について、この実施例は、図1の限流リアクトルL
Xの回路を単巻変圧器Tr1の中性点側端子nに接続する
と共に中性点用開閉器を省略したもので他の構成は図1
のものと同じである。
【0027】この実施例によれば、限流リアクトルLx
が単巻変圧器の中性点側端子に接続されているので、中
性点用開閉器CB1の開放時並びに開閉器CB3,CB4
のON時における対サージ特性がよくなる。また、図1
におけるタップu3を設ける必要もないので、製作が容
易になる。 実施例3 図3について、Tr2は単巻インピーダンス調整用二次
巻線が施されたギャップの無い鉄心Fを用いた単巻変圧
器で、単巻巻線としての一次巻線Pが中性点側端子nが
Y結線する中性点開閉器CB1に接続され、電源側端子
1及びタップ端子u2が開閉器CB4及びCB3を介して
電動機Mに接続されるようになっている。また二次巻線
Sにはギャップ付限流リアクトルLXと開閉器CB2が直
列に接続されている。
【0028】次に、この起動回路の動作について説明す
る。起動順序を表2に示す。
【0029】
【表2】
【0030】第1ステップで、開閉器CB1,CB3をO
Nにする。開閉器CB1のONにより単巻変圧器Tr2
一次側Y結線の単巻変圧器として機能する。一次側巻線
Pのタップ端子の低電圧が開閉器にCB3を介して電動
機に加わり、電動機を低電圧で起動する。第2のステッ
プで、更にCB2をONさせる。すると二次巻線Sから
開閉器CB2を介して減流リアクトルLxに電流が流れ
る。
【0031】第3のステップで、開閉器CB1をOFF
にすると一次巻線の端子u1−u2間巻線が電動機Mの直
列リアクトルとして機能する。
【0032】同時に、端子u1−u2間が一次巻線として
機能し、二次巻線Sに電圧が発生する。この電圧は開閉
器CB2を介して減流リアクトルLxにより短絡されるの
で、端子u1−u2間のインピーダンス(殆どリアクタン
ス分)が低減する。
【0033】この開閉器CB1をOFFとして単巻変圧
器Tr2の一次巻線Pの端子u1−u2間の巻線をリアク
トルとして使用する場合、このリアクトルは短絡インピ
ーダンスとして使用されるものであるから、単巻変圧器
Tr2は鉄心にギャップが無くても鉄心が飽和すること
はない。
【0034】第4ステップで開閉器CB4をONして電
源電圧を直接電動機Mに加え全電圧運転する。この場合
変圧器Tr2の一次巻線Pには電流が流れないので、開
閉器CB2,CB3はONのままでもよいが、第5ステッ
プでOFFする。
【0035】この実施例によれば、第3ステップ(リア
クトルモード)において端子u1−u2間の巻線を短絡イ
ンピーダンスとして用いているので、単巻変圧器Tr2
はギャップのない鉄心を用いた小形のものにできる。
【0036】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
【0037】(1)単巻変圧器の鉄心がギャップ不要と
なるため、単巻変圧器を小形に構成でき価格が大巾に低
減できる。
【0038】(2)単巻変圧器鉄心のギャップ不要によ
り鉄心を阻む部品点数が少なくなり、単巻変圧器の信頼
性が向上する。
【0039】(3)単巻変圧器が小形になるので、配電
盤に収納できる範囲が増し、システム的に省スペース化
が計れる。
【0040】(4)単巻変圧器鉄心はギャップがないの
で、無負荷電流が大巾に減少し電気的特性試験費用が低
減できると共に電源設備も小さくてすむ。
【0041】(5)請求項1のものは、中性点用開閉器
の開放時単巻変圧器の一部巻線間が限流リアクトルによ
り閉回路となっているため、対サージ特性が向上する。
【0042】(6)2タップ二段式であるが、第3ステ
ップ時に単巻変圧器のインピーダンスを適当に選択し、
適当な継続時間を設定することにより、起動の段数を3
段とすることができると共に、限流リアクトル用開閉器
を省略することが可能となる。
【0043】(7)請求項2のものは、2次巻線方式と
なっているので設計の自由度が拡大し、システム全体と
して経済的な設計ができると共に、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示す一相分の回路図。
【図2】実施例2を示す一相分の回路図。
【図3】実施例3を示す一相分の構成図。
【図4】従来コンドルファ方式説明図。
【符号の説明】
M…電動機 Tr,Tr1,Tr2…単巻変圧器 F…鉄心 CB1〜CB4,MC1,MC2…開閉器 LX…限流リアクトル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単巻変圧器を用いた電動機のコンドルフ
    ァ起動方式において、 前記単巻変圧器をギャップ無しの鉄心で構成すると共
    に、コンドルファ起動途上のリアクトルモードでリアク
    トルとして作用する単巻変圧器巻線の一部を除く他の巻
    線部分の一部又は全部に限流リアクトル回路を接続し、 前記リアクトルモードでリアクトルとして作用する巻線
    部分を短絡インピーダンスとして利用することを特徴と
    した電動機のコンドルファ起動方式。
  2. 【請求項2】 単巻変圧器を用いた電動機のコンドルフ
    ァ起動方式において、 前記単巻変圧器をギャップ無しの鉄心で構成すると共
    に、この単巻変圧器巻線の外に独立した2次巻線を施
    し、この2次巻線に、コンドルファ起動途上のリアクト
    ルモードで該2次巻線を短絡するギャップ入り鉄心を用
    いたリアクトル回路を接続し、 前記リアクトルモードでリアクトルとして作用する単巻
    変圧器巻線の一部を短絡インピーダンスとして利用する
    ことを特徴とした電動機のコンドルファ起動方式。
JP5145288A 1993-06-17 1993-06-17 電動機のコンドルファ起動方式 Pending JPH077978A (ja)

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